JP2009163020A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カラー画像を形成するための画像形成ユニットの不要な消耗を低減できると共に、部品点数の増加を抑制できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】カラー画像又はモノクロ画像を用紙Ｐに印刷する画像形成装置１。経路Ｒ１は、カラー画像の印刷時に、用紙が通過する。経路Ｒ２は、モノクロ画像の印刷時に、用紙Ｐが通過する経路であって、用紙Ｐの搬送方向における長さよりも短い長さを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関し、より特定的には、カラー画像又はモノクロ画像を印刷媒体に印刷する画像形成装置に関する。

モノクロ画像を用紙に印刷する際に、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の画像形成ユニットを回避して用紙を搬送する画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。このような画像形成装置では、Ｙ，Ｍ，Ｃの画像形成ユニットが、モノクロ画像の印刷時に使用されないので、Ｙ，Ｍ，Ｃの画像形成ユニットの消耗が不要に消耗することを抑制できる。

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、モノクロ画像を用紙に印刷する際に用いられる経路に、用紙の搬送用のローラーが必要となる。その結果、特許文献１に記載の画像形成装置は、部品点数の増加という問題を有していた。

また、特許文献２には、カラー画像が印刷される搬送路と該搬送路に並列に接続されたバイパス搬送路とを備えたカラー画像形成装置が記載されている。該カラー画像形成装置のバイパス搬送路には、ローラーが設けられていない。しかしながら、特許文献２では、バイパス搬送路にローラーを設けなくてもよい構成については、言及されていない。
特開２０００−１１２１９７号公報 特開平５−３４１６１７号公報

そこで、本発明の目的は、カラー画像を印刷するための画像形成ユニットの不要な消耗を低減できると共に、部品点数の増加を抑制できる画像形成装置を提供することである。

本発明は、カラー画像又はモノクロ画像を印刷媒体に印刷する画像形成装置において、カラー画像の印刷時に、前記印刷媒体が通過する第１の経路と、モノクロ画像の印刷時に、前記印刷媒体が通過する経路であって、該印刷媒体の搬送方向における長さよりも短い長さを有する第２の経路と、を備えること、を特徴とする。

本発明によれば、第２の経路は、印刷媒体の搬送方向における長さよりも短い長さを有している。故に、印刷媒体が第２の経路を通過中に、該第２の経路から該印刷媒体の少なくともいずれか一方の端部がはみ出した状態となる。そのため、印刷媒体のいずれか一方の端部に対して、搬送手段により搬送力を付与することが可能となる。その結果、第２の経路に搬送手段を設ける必要がなくなる。

本発明において、前記第１の経路と前記第２の経路との接合部分の上流側に設けられた第３の経路と、前記第１の経路と前記第２の経路との接合部分の下流側に設けられた第４の経路と、前記第３の経路に設けられている第１の搬送手段と、前記第４の経路に設けられている第２の搬送手段と、を更に備え、前記第１の搬送手段から前記第２の経路を経由して前記第２の搬送手段までの距離は、前記印刷媒体の搬送方向における長さよりも短くてもよい。

本発明において、前記第１の搬送手段又は前記第２の搬送手段のいずれか一方は、第１の画像形成手段であってもよい。

本発明において、前記第１の搬送手段は、前記第１の画像形成手段であり、前記第２の搬送手段は、定着手段であってもよい。

本発明において、前記印刷媒体は、画像が印刷されていない側の面が前記第２の経路を構成する壁に接触していてもよい。

本発明において、前記第１の画像形成手段は、黒色の画像を前記印刷媒体に形成してもよい。

本発明において、前記第１の経路に設けられている第２の画像形成手段を、
更に備えていてもよい。

本発明において、前記第２の画像形成手段は、黒色以外の画像を前記印刷媒体に形成してもよい。

本発明において、前記第１の画像形成手段及び前記第２の画像形成手段は、感光体から印刷媒体に対して直接にトナー画像を転写する直接転写式の画像形成手段であってもよい。

本発明において、前記第２の経路には、画像形成手段が設けられていなくてもよい。

本発明において、前記印刷媒体の搬送方向における長さとは、前記画像形成装置において印刷可能な印刷媒体の内、最も搬送方向における長さが短い印刷媒体の搬送方向における長さであってもよい。

（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。まず、画像形成装置の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示した図である。

図１に示す画像形成装置１は、ネットワークを介してコンピュータに接続され、該コンピュータから出力されてきた画像データに基づいて、カラー画像又はモノクロ画像を印刷媒体に印刷する。より詳細には、画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式であってかつ直接転写式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。

画像形成装置１は、図１に示すように、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、給紙ローラー１２、カセット１４、定着装置１６、ローラー対１８、切り替え部２０及び経路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を備えている。以下、図１において、経路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４において、カセット１４側を上流側と呼び、定着装置１６側を下流側と呼ぶ。また、以下、個別の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを指す場合には、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと記載し、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを総称する場合には、画像形成ユニット１０と記載する。

経路Ｒ１は、カラー画像の印刷時に、用紙Ｐが通過する湾曲した経路である。経路Ｒ２は、モノクロ画像の印刷時に、用紙Ｐが通過する直線状の経路であって、経路Ｒ１の両端に対して並列に接続されている。更に、経路Ｒ２は、画像形成装置１において用いられる複数種類の用紙Ｐの内、最も搬送方向における長さが短い用紙Ｐの搬送方向における長さよりも短い長さを有している。この経路Ｒ２上には、ローラー等の用紙の搬送手段は設けられていない。また、経路Ｒ２上には、画像形成ユニット１０も設けられていない。

経路Ｒ３は、経路Ｒ１と経路Ｒ２との接合部分の上流側に設けられている。また、経路Ｒ４は、経路Ｒ１と経路Ｒ２との接合部分の下流側に設けられている。

カセット１４は、印刷媒体である用紙Ｐを収納している。給紙ローラー１２は、カセット１４内の用紙Ｐを一枚ずつ取り出して、経路Ｒ３へと搬送する。ローラー対１８は、経路Ｒ３に設けられた搬送手段である。より詳細には、ローラー対１８は、経路Ｒ３の下流側端部に設けられ、経路Ｒ１又は経路Ｒ２のいずれかに用紙Ｐを搬送する。

切り替え部２０は、ローラー対１８により搬送される用紙Ｐを、経路Ｒ１又は経路Ｒ２のいずれに進入させるかを切り替える爪である。より詳細には、切り替え部２０は、回転可能に軸支された爪であり、経路Ｒ２の上流側端部を封鎖又は開放する。切り替え部２０が経路Ｒ２の上流側端部を封鎖している場合には、用紙Ｐは、経路Ｒ１に進入し、切り替え部２０が経路Ｒ２の上流側端部を開放している場合には、用紙Ｐは、経路Ｒ２に進入する。

画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃはそれぞれ、経路Ｒ１に設けられ、印刷媒体にＹ，Ｍ，Ｃのトナー画像（すなわち、Ｋ以外のトナー画像）を形成する画像形成手段である。画像形成ユニット１０Ｋは、経路Ｒ４に設けられ、印刷媒体にＫのトナー画像を形成する画像形成手段であると共に、用紙Ｐを搬送する搬送手段である。画像形成ユニット１０Ｋは、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの中で最も使用頻度が高い画像形成ユニットである。ローラー対１８から経路Ｒ２を経由して画像形成ユニット１０Ｋまでの距離は、用紙Ｐの搬送方向における長さよりも短い。

定着装置１６は、経路Ｒ４に設けられ、１対のローラーにより用紙Ｐを挟んで加熱処理及び加圧処理を施すことにより、該用紙Ｐにトナー画像を定着させる。用紙Ｐは、この後、排紙トレイに排出される。

次に、画像形成ユニット１０の詳細について図面を参照しながら説明する。図２は、画像形成ユニット１０の断面構造図である。

画像形成ユニット１０は、現像装置２２、感光体２３及び転写装置２４を含み、感光体２３から用紙Ｐに対して直接にトナー画像を転写する直接転写式の画像形成手段である。現像装置２２は、トナーを感光体２３に対して付与する役割を果たし、現像剤容器２６及び現像ローラー２８からなっている。現像剤容器２６は、内部にトナーとキャリアとからなる現像剤を収納している。現像ローラー２８は、感光体２３に対向するように設けられ、現像剤容器２６内で負に帯電させられたトナーを感光体２３に対して付与する。

感光体２３の周面は、図示しない帯電器により一様に負に帯電させられる。更に、感光体２３の周面には、図示しない光走査装置により光が走査されることにより静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体２３には、現像装置２２によりトナーが付与されて、トナー画像が形成される。

転写装置２４は、感光体２３に形成されたトナー画像を用紙Ｐに対して転写する役割を果たし、転写ローラー３２及びガイド３４からなっている。転写ローラー３２は、感光体２３と対向することによりニップ部Ｎを形成している。用紙Ｐは、図２の下方からガイド３４に沿ってニップ部Ｎに進入する。転写ローラー３２には、転写電圧が印加されることにより、トナーとは逆極性の電荷（正の電荷）が付与されている。トナー画像は、この転写電圧により、ニップ部Ｎの通過時に、感光体２３から用紙Ｐへと転写される。この際、転写ローラー３２及び感光体２３は、用紙Ｐを挟んで図２の上方へと搬送する。すなわち、画像形成ユニット１０は、用紙Ｐにトナー画像を形成する画像形成手段として機能していると共に、用紙Ｐを搬送する搬送手段として機能している。

以上のように構成された画像形成装置１において、以下に、その動作について図１を参照しながら説明する。画像形成装置１の動作には、モノクロ画像が用紙Ｐに印刷される第１の動作と、カラー画像が用紙Ｐに印刷される第２の動作とが存在する。

まず、第１の動作について説明する。画像形成装置１に接続されたコンピュータ（図示せず）から画像形成装置１にモノクロ画像の画像データが入力してくることにより、第１の動作は開始する。モノクロ画像の画像データが入力してきた場合、画像形成装置１の制御部（図示せず）は、切り替え部２０により経路Ｒ２の上流側の端部を開放する。

次に、給紙ローラー１２は、カセット１４内の用紙Ｐを一枚取り出して、経路Ｒ３へと搬送する。ローラー対１８は、該用紙Ｐを経路Ｒ２へと搬送する。用紙Ｐは、経路Ｒ２を通過し、経路Ｒ４に設けられた画像形成ユニット１０Ｋのニップ部Ｎに進入する。この際、用紙Ｐの下流側の端部は、図２に示す画像形成ユニット１０Ｋの感光体２３及び転写ローラー３２に狭持されていると共に、用紙Ｐの上流側の端部は、ローラー対１８に狭持されている。そして、画像形成ユニット１０Ｋは、用紙Ｐを搬送すると共に、用紙Ｐに対してＫのトナー画像を転写する。この後、定着装置１６は、用紙Ｐに対して加熱処理及び加圧処理を施して、トナー画像を用紙Ｐに対して定着させる。最後に、用紙Ｐは、排紙トレイに排出される。以上で、第１の動作が完了する。なお、第１の動作において、複数の用紙Ｐに対して連続的にモノクロ画像の印刷が行われてもよい。

次に、第２の動作について説明する。画像形成装置１に接続されたコンピュータ（図示せず）から画像形成装置１にカラー画像の画像データが入力してくることにより、第２の動作は開始する。カラー画像の画像データが入力してきた場合、画像形成装置１の制御部（図示せず）は、切り替え部２０により経路Ｒ２の上流側の端部を封鎖する。

次に、給紙ローラー１２は、カセット１４内の用紙Ｐを一枚取り出して、経路Ｒ３へと搬送する。ローラー対１８は、該用紙Ｐを経路Ｒ１へと搬送する。用紙Ｐは、経路Ｒ１を通過する際に、経路Ｒ１に設けられた画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃのそれぞれのニップ部Ｎに進入する。画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、用紙Ｐを搬送すると共に、用紙Ｐに対してＹ，Ｍ，Ｃのトナー画像を重ね合わせて転写する。

経路Ｒ１を通過した用紙Ｐは、経路Ｒ４に設けられた画像形成ユニット１０Ｋのニップ部Ｎに進入する。画像形成ユニット１０Ｋは、用紙Ｐを搬送すると共に、用紙Ｐに対してＫのトナー画像をＹ，Ｍ，Ｃのトナー画像に対して重ね合わせて転写する。この後、定着装置１６は、用紙Ｐに対して加熱処理及び加圧処理を施して、トナー画像を用紙Ｐに対して定着させる。最後に、用紙Ｐは、排紙トレイに排出される。以上で、第２の動作が完了する。なお、第２の動作において、複数の用紙Ｐに対して連続的にカラー画像の印刷が行われてもよい。

以上のように構成された画像形成装置１によれば、経路Ｒ２は、画像形成装置１において用いられる複数種類の用紙Ｐの内、最も搬送方向における長さが短い用紙Ｐの搬送方向における長さよりも短い長さを有している。より詳細には、ローラー対１８から経路Ｒ２を経由して画像形成ユニット１０Ｋまでの距離は、用紙Ｐの搬送方向における長さよりも短い。そのため、経路Ｒ２を通過中の用紙Ｐは、必ず、ローラー対１８又は画像形成ユニット１０Ｋのいずれかによって搬送力が付与されていることになる。その結果、経路Ｒ２にローラーやベルト等の搬送手段を設ける必要がなくなり、画像形成装置１の部品点数を削減することが可能となる。

また、カラー画像が印刷される場合には、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを通過する経路Ｒ１が選択され、モノクロ画像が印刷される場合には、画像形成ユニット１０Ｋのみを通過する経路Ｒ２が選択される。そのため、モノクロ画像が印刷される場合に、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃを用紙Ｐが通過しなくなる。その結果、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの不要な消耗を低減できる。更に、モノクロ画像が印刷される場合には、経路Ｒ１よりも短い経路Ｒ２を用紙が通過するので、印刷速度が向上する。

更に、画像形成ユニット１０は、図２に示すように、感光体２３と転写ローラー３２とにより用紙Ｐを搬送する機能を有する。故に、画像形成装置１において、用紙Ｐを搬送するためのベルトが不要となる。その結果、画像形成装置１は、図１の経路Ｒ１の様に湾曲した経路を、用紙Ｐを搬送することが可能となる。

また、画像形成ユニット１０Ｋは、経路Ｒ４の上流側の端部に設けられて、用紙Ｐの搬送手段として機能している。故に、経路Ｒ４の上流側の端部に新たな搬送手段を設ける必要がない。その結果、画像形成装置１の部品点数を削減することが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。まず、画像形成装置の構成について図面を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る画像形成装置１'の全体構成を示した図である。なお、図３において、図１に示した画像形成装置１と同じ構成については、同じ参照符号を付してある。

画像形成装置１'は、画像形成ユニット１０Ｋ、定着装置１６及びローラー対１８の配置において画像形成装置１と相違点を有する。以下に、該相違点を中心に説明を行う。

経路Ｒ３の下流側の端部及び経路Ｒ４の上流側の端部に設けられる搬送手段のいずれか一方が、画像形成ユニット１０Ｋであればよい。故に、画像形成装置１'では、図３に示すように、画像形成ユニット１０Ｋは、経路Ｒ３の下流側の端部に設けられ、用紙ＰにＫのトナー画像を形成すると共に、用紙Ｐを搬送する搬送手段として機能する。また、定着装置１６は、経路Ｒ４の上流側の端部に設けられ、トナー画像を用紙Ｐに定着すると共に、用紙Ｐを搬送する搬送手段として機能する。更に、ローラー対１８は、経路Ｒ３上であって、給紙ローラー１２と画像形成ユニット１０Ｋとの間に設けられている。

以上のような構成の画像形成装置１'では、画像形成ユニット１０Ｋから経路Ｒ２を経由して定着装置１６までの距離は、用紙Ｐの搬送方向における長さよりも短い。これにより、画像形成装置１と同様に、画像形成装置１'においても、経路Ｒ２にローラーやベルト等の搬送手段を設ける必要がなくなる。その結果、画像形成装置１'の部品点数を削減することが可能となる。

また、画像形成装置１'では、画像形成装置１と同様に、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの不要な消耗を低減できる。更に、モノクロ画像が印刷される場合には、経路Ｒ１よりも短い経路Ｒ２を用紙が通過するので、印刷速度が向上する。

更に、画像形成装置１'は、画像形成装置１と同様に、図１の経路Ｒ１の様に湾曲した経路を、用紙Ｐを搬送することが可能となる。

また、画像形成ユニット１０Ｋは、経路Ｒ３の下流側の端部に設けられて、用紙Ｐの搬送手段として機能すると共に、定着装置１６は、経路Ｒ４の上流側の端部に設けられて、用紙Ｐの搬送手段として機能しているので、経路Ｒ３の下流側の端部及び経路Ｒ４の上流側の端部に新たな搬送手段を設ける必要がない。その結果、画像形成装置１'の部品点数を削減することが可能となる。

ところで、画像形成装置１'では、経路Ｒ２を通過する前に、Ｋのトナー画像が用紙Ｐに形成される。そのため、用紙Ｐが経路Ｒ２を通過する際に、経路Ｒ２を構成する壁に用紙Ｐのトナー画像が接触するおそれがある。

そこで、画像形成装置１'では、用紙Ｐは、図３に示すように、トナー画像が形成されていない側の面（図３では、右側の面）が経路Ｒ２を構成する壁（図３では右側の壁）に接触するように搬送されることが好ましい。

なお、画像形成装置１，１'において、切り替え部２０によって用紙Ｐの進行方向を切り替える代わりに、経路Ｒ１と経路Ｒ２との角度により用紙Ｐの進行方向を切り替えてもよい。

なお、画像形成装置１，１'において、現像剤は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤であるとしたが、例えば、トナーのみからなる１成分現像剤であってもよい。

第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図である。 画像形成ユニットの断面構造図である。 第２の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図である。

符号の説明

１，１' 画像形成装置
１０，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成ユニット
１２ 給紙ローラー
１４ カセット
１６ 定着装置
１８ ローラー対
２０ 切り替え部
２２ 現像装置
２３ 感光体
２４ 転写装置
２６ 現像剤容器
２８ 現像ローラー
３２ 転写ローラー
Ｐ 用紙
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 経路

Claims (11)

1. カラー画像又はモノクロ画像を印刷媒体に印刷する画像形成装置において、
   カラー画像の印刷時に、前記印刷媒体が通過する第１の経路と、
   モノクロ画像の印刷時に、前記印刷媒体が通過する経路であって、該印刷媒体の搬送方向における長さよりも短い長さを有する第２の経路と、
   を備えること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の経路と前記第２の経路との接合部分の上流側に設けられた第３の経路と、
   前記第１の経路と前記第２の経路との接合部分の下流側に設けられた第４の経路と、
   前記第３の経路に設けられている第１の搬送手段と、
   前記第４の経路に設けられている第２の搬送手段と、
   を更に備え、
   前記第１の搬送手段から前記第２の経路を経由して前記第２の搬送手段までの距離は、前記印刷媒体の搬送方向における長さよりも短いこと、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の搬送手段又は前記第２の搬送手段のいずれか一方は、第１の画像形成手段であること、
   を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１の搬送手段は、前記第１の画像形成手段であり、
   前記第２の搬送手段は、定着手段であること、
   を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記印刷媒体は、画像が印刷されていない側の面が前記第２の経路を構成する壁に接触していること、
   を特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第１の画像形成手段は、黒色の画像を前記印刷媒体に形成すること、
   を特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記第１の経路に設けられている第２の画像形成手段を、
   更に備えること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記第２の画像形成手段は、黒色以外の画像を前記印刷媒体に形成すること、
   を特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第１の画像形成手段及び前記第２の画像形成手段は、感光体から印刷媒体に対して直接にトナー画像を転写する直接転写式の画像形成手段であること、
   を特徴とする請求項３ないし請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記第２の経路には、画像形成手段が設けられていないこと、
    を特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記印刷媒体の搬送方向における長さとは、前記画像形成装置において印刷可能な印刷媒体の内、最も搬送方向における長さが短い印刷媒体の搬送方向における長さであること、
    を特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。

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